

隨著人們生活水平的迅速提高,汽車已逐漸進入許許多多普通百姓的家庭之中,成為人們代步和出游的工具。如果你仔細觀察一下汽車的車窗,其中涉及的物理知識還真不少呢!
只要大家稍稍注意就會發現,所有小汽車的前窗玻璃無一例外都是傾斜安裝的,而大型汽車的前窗玻璃則多是豎直安裝的。同學們,你知道其中的科學道理嗎?
要想弄清楚這個問題,應從光學的角度來進行分析。小汽車的前窗玻璃相當于一個平面鏡,雖然它是透明的,但并非絕對沒有反射。坐在駕駛員后面的乘客由于光的反射會成像在駕駛員的前方。由于小汽車車身的高度比較低,坐在車里的乘客經前窗玻璃所成的像在汽車的前方,若前窗玻璃是豎直安裝的,則車內乘客的像與車前方路上的行人的高度相差無幾,這就會嚴重地干擾駕駛員的視覺判斷,使其分不清楚小汽車前方的人到底是路上的行人,還是車內乘客的像,這樣就很容易發生交通事故。
當車前窗玻璃傾斜安裝時,車內乘客經前窗玻璃所成的像在車前的上方,而公路上的行人不可能出現在車前方的空中。這樣,駕駛員就可以將車內乘客的像與公路上的行人正確地區分開來,也就不至于產生錯覺。并且駕駛員全神貫注地駕駛時,是看不到車內乘客經前窗玻璃所成的像的,因此也就不會影響他的視覺判斷,從而可以確保行車的安全,有效地避免交通事故的發生。
對于大型汽車而言,由于車身都比較高,因而駕駛員的座位也比較高,車內乘客經前窗玻璃所成的像在車前方的位置也比較高,路上的行人不可能出現在這樣的高度,因此駕駛員也就不會將車內乘客的像與路上的行人相混淆,故大型汽車的前窗玻璃多是豎直安裝的。
在晚上乘車或在路邊行走時,大家都會發現,夜晚行駛的汽車,車內的燈都是關閉的。這是何故呢?
汽車的前窗玻璃相當于一個平面鏡,如果車內開燈,雖然車內的人可以看清楚車內的情況,但車內的人和物經這個“平面鏡”反射,會在車前方形成虛像。由于車內的光線比車外強,所以像可能比車前的行人還要明顯,這就會使駕駛員看不清楚或發生混淆,造成判斷失誤而釀成交通事故。
因此,在夜間行車時,為了有效地避免車前出現車內景物的像,保證司機看清路面上的景物,車內是不能開燈的。
大家都知道,路上的行人很難看清楚車內乘客的面孔,而車內的乘客卻可以看清楚路上行人的面孔。這又是何故呢?
要想看清楚車內乘客的面孔,必須從車內人的面部反射出足夠強的光,透過玻璃進入車外路上行人的眼里才行。由于茶色玻璃表面不僅能反射一部分光線,還會吸收一部分光線,從而使得透射進車內的光線比較弱。又由于沒有足夠的光線透射進入車內,因而使得車內乘客的面孔很暗,也就不可能從車內乘客的面孔上反射出足夠強的光,透過玻璃進入到路上行人的眼里。因此,路上的行人就不可能看清楚車內乘客的面孔了。

大家都知道,如果在白天想從車外看清楚車內的情況是不太容易的,但卻能夠看清車外景物經車窗玻璃反射所成的像;如果是在車內,雖然能夠看清楚車內的情況,但想要看清楚車內物體經車窗玻璃反射所成的像,可以說是不可能的。這又是何故呢?
這是因為白天光源在車外,照射在車窗上的光線只有少部分進入車內,在車內經過多次漫反射后大部分都被吸收了,透射出車窗的光線強度已十分微弱;同時,沒有進入車內的光線經車窗玻璃反射進入人眼,因為其強度較大,所以車外的人能夠看清楚車外景物在車窗上成的像,而看不清楚車內的物體。從車內向車外看到的現象也是一個道理。
如果大家仔細觀察就會發現,已開空調的小汽車,在不同的季節,窗玻璃上的水珠會出現在不同的表面上。同學們,你思考了沒有,這是什么緣故呢?
原來,在炎熱的夏季,小汽車打開空調后,小水珠會出現在車窗玻璃的外表面上。這是因為此時車內的溫度低,車外的溫度高,車外空氣中的水蒸氣,遇到冷的車窗玻璃,就會液化成小水珠附著在外表面上。而到了冬季,則與之相反。這是由于此時車內溫度高,車外溫度低,車內的水蒸氣遇到冷的車窗玻璃,就會液化成小水珠附著在內表面上。

從上面的分析不難看出,水蒸氣遇冷液化成的小水珠,總是出現在溫度高的那一側。
不知道大家注意了沒有,小汽車后窗玻璃上粘著不少橫著的薄膜,你知道它有什么作用嗎?
原來這些薄膜是導電的。我們知道,司機是從駕駛室上方的反光鏡里觀察車后面的情況的。在寒冷的冬季,由于車內溫度比車外高,車后窗的玻璃上容易產生水珠或凝霜,此時反光鏡里映出的將會是白茫茫的一片,這樣駕駛員就看不清楚車后的情況了,這是很危險的。人們據此想到了一個解決這個問題的巧妙方法,那就是把車后窗做成雙層,并粘上導電薄膜。給導電薄膜通電后,使玻璃的溫度升高,從而使得車后窗不會產生水珠或凝霜,消除了事故的隱患。
我們知道,當光線從光密介質射到光疏介質中時,若入射角大于臨界角,就會發生全反射,這時入射光線全部返回到原介質中。當車窗玻璃上有裂痕時,由于裂痕中含有空氣,光線通過玻璃射到裂痕的表面時,若入射角大于臨界角,就會發生全反射現象。這樣,進入人眼的光線就明顯增多了,所以裂痕看起來會比其他部分更加明亮。